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Planificación Integrada de la Cadena de Valor con un Gemelo Digital Basado en Simulación

| mayo 9, 2023 | By

Integrated Planning of the Value-Chain-with-a-Simulation-Based-Digital-Twin-featuredMover material a granel por ferrocarril es un desafío muy interesante. Los objetivos son simples: mover la mayor cantidad de material de manera rápida y eficiente desde las fuentes hasta los clientes, y evitar convertirse en el cuello de botella en todo momento. 

¿Sencillo, verdad? Bueno, no del todo. Esos sistemas suelen ser controlados por equipos de personas en centros de control que se asemejan a los requeridos para ejecutar misiones espaciales. Veamos en qué están trabajando esos equipos.

 

 

El Desafio - Primera Parte

Sistemas complejos en entornos de cambio rápido

El desafío comienza con todas las restricciones que un equipo de Logística Ferroviaria debe considerar y adaptarse a:

  • Los trenes se suelen formar a partir de varios bloques provenientes de diferentes fuentes que deben ser sincronizados en la red.
  • Los segmentos unidireccionales de vías férreas son muy raros, por lo que es necesario planificar cuidadosamente la posición de las vías de apartado para permitir los encuentros de trenes, y sincronizar esos encuentros siempre es un desafío.
  • Las fuentes de carga no siempre son capaces de cargar y entregar los vagones a tiempo.
  • Algunos tramos ferroviarios pueden ser operados por terceros que a menudo solo proporcionan plazos de tiempo amplios para la recogida/entrega en diferentes ubicaciones.
  • El equipo debe recibir mantenimiento regularmente (cargadores, locomotoras, descargadores, cargadores de barcos, cobertizos, vías, desvíos, etc.) o de lo contrario el riesgo de eventos de mantenimiento no planificados aumenta cada día.
  • Gestión de Recursos Humanos (disponibilidad, ausentismo, intercambio de turnos de los conductores, capacitación, etc.)
  • Gestión de flota de vagones (siempre suficientes vagones justo a tiempo en cada sitio)
  • Los eventos climáticos pueden causar retrasos (no se puede cargar si está lloviendo).

  • Eventos meteorológicos que parecen ocurrir cada vez más a menudo (incendios forestales, inundaciones, tornados, etc.)

Como en todas las cadenas de suministro, todo debe funcionar lo más ajustado posible, y cualquier actividad no planificada en el sistema puede desencadenar una serie de eventos que pueden llevar horas, días o incluso semanas en estabilizarse nuevamente. En cierto sentido, el Centro de Control siempre está en modo de gestión de crisis, tratando de mantener el sistema funcionando de la manera más fluida posible... solo que algunos días la crisis es un poco menos grave.

En este entorno continuo, cambiante y difícil de controlar, el papel del Equipo de Logística es:

  • Agrupar toda la información estratégica y operativa disponible del sistema y establecer continuamente el mejor plan a largo plazo posible, anticipándose a los acontecimientos.
  • Día a día y minuto a minuto, controlar la ejecución del plan y reaccionar lo más rápido posible ante cualquier cambio o desviación.
  • Esto es un ciclo continuo de procesamiento de datos y formulación de un nuevo plan; luego ejecutando y controlando el plan.

Hay un dicho común en el ámbito militar que se puede adaptar para explicar el problema en cuestión aquí:

(...) ningún plan sobrevive al primer contacto con la realidad o el enemigo. [1]

Entonces, estamos planeando continuamente, pero el plan se desvanece tan rápido como podemos generarlo y debemos adaptarnos, o como dijo Eisenhower: "Los planes no valen nada, pero la planificación lo es todo".[2].

La clave aquí radica en la calidad de los datos/información disponibles y en la capacidad del equipo para procesarlos de manera rápida, eficiente y correcta.

El Desafio - Segunda Parte

La singularidad de cada operación de red ferroviaria y un equipo bajo presión

Esta es una red de piezas en movimiento rápido con problemas que también se mueven rápidamente, y estos problemas requieren soluciones igualmente rápidas y correctas para mantener el sistema optimizado y funcionando sin problemas.

Seguramente, debe haber soluciones listas para usar que ayuden a hacer esto, ¿verdad?

Bueno, sí, pero no... Permítanos explicar:

  • No hay dos Centros de Control iguales, ya que son el cerebro de sistemas que operan en entornos únicos con componentes únicos... y la complejidad de todo esto aumenta exponencialmente con el número de componentes gestionados (fuentes, clientes, tipos de productos, terminales, proveedores ferroviarios, etc.).
  • A diferencia de los Centros de Operación de Misiones Espaciales, donde las restricciones aplicables nunca cambian (leyes de la física), las restricciones de las Operaciones Logísticas Ferroviarias cambian todos los días.
  • Dado que la logística ferroviaria es una industria madura, a menudo se gestiona con una multitud de herramientas internas, hojas de cálculo, bases de datos, correos electrónicos y llamadas telefónicas, con diferentes niveles de experiencia en la optimización de procesos.

Debido a que cada uno de esos sistemas es único, no existe una herramienta que se adapte a todos y automatice todo el trabajo para todos esos equipos.

Entonces, resumamos todo:

  • Un equipo en modo de crisis continuo;
  • Operando un sistema complejo y único que es muy sensible a las interrupciones con cientos de componentes;
  • Debe manejar toneladas de datos de fuentes informales, compartirlos con colegas e intentar encontrar la mejor acción a seguir para ejecutar el plan de manera óptima y rápida.

Suena familiar?

No es de extrañar que necesiten salas de control de alta tecnología. Ese no es el tipo de equipo que se puede interrumpir intentando implementar una solución de software monolítica que lo haga todo con la esperanza de que facilite su trabajo en 5 años. Necesitan ayuda ahora mismo.

Aquí es donde entra en juego el equipo de SimWell con su enfoque incremental.

La Solución

Un Gemelo Digital del tipo Sala de Control

Esto permite la innovación sin interrupciones; construyendo incrementalmente soluciones de integración, predicción y optimización para apoyar al equipo.

Primero lo primero, al trabajar con los futuros usuarios, identificamos la prioridad fundamental para garantizar operaciones más eficientes basadas en el concepto de primer producto entregable.

  • Simular escenarios de despacho a corto plazo y obtener resultados preliminares para el ferrocarril y sus operaciones asociadas, incluyendo producción, envío, mantenimiento y gestión de recursos.

Para lograr esto con minimas interrupciones operativas, SimWell propuso una solución que se centraba en primero construir las secciones más críticas y urgentes de las operaciones del cliente. Simultáneamente, se implementaron versiones simplificadas de sus otros servicios para garantizar una visibilidad completa de su proceso de principio a fin.

Aquí tienes un resumen del enfoque y la solución proporcionada:

  • Priorizar la construcción de secciones críticas y urgentes para lograr una visibilidad de extremo a extremo.
  • Optimizar la información del sistema en tiempo real y simplificar las operaciones.
  • Aplicar el desarrollo iterativo y el pensamiento modular (Metodología Ágil de SimWell).
  • Avanzar continuamente hacia un Gemelo Digital completamente integrado del sistema completo.

 

Los resultados del proyecto

Aprovechando este enfoque, SimWell proporcionó una solución de Gemelo Digital que ofreció un valor inmediato y sentó las bases para futuras expansiones del proyecto. La solución se construyó priorizando las operaciones más críticas y urgentes primero, y gradualmente agregando sofisticación según fuera necesario. Este enfoque resultó en un aumento del rendimiento a nivel del sistema y un retorno de la inversión más rápido en comparación con las soluciones estándar, asegurando que la solución pudiera respaldar financieramente su propia visión futura... sin romper nada.

Los proyectos típicos de logística ferroviaria resultaron en la capacidad de simular escenarios en cuestión de segundos, generando nuevos conocimientos y resultados utilizando datos existentes. El éxito llevó a clientes satisfechos, futuras fases y proyectos en los que estamos implementando una solución a mayor escala con un alcance más amplio de operaciones, e integrando progresivamente tecnologías de optimización e inteligencia artificial para seguir haciendo que el trabajo de los operadores del Centro de Control sea menos estresante... un paso a la vez.

Enfoque aplicable a todos los sectores 

Si bien este artículo se centró en el sector específico del transporte ferroviario, las mismas ideas y enfoque se pueden aplicar en cualquier lugar. Observa las similitudes en otras industrias como la manufactura, planificación, minería, atención médica, cadena de suministro, etc.: una cantidad infinita de datos en fuentes formales e informales, ritmo acelerado, modo de emergencia constante, temor a implementaciones tecnológicas monolíticas arriesgadas, desafíos para demostrar el retorno de la inversión y desbloquear los fondos necesarios, etc.

Las similitudes pueden ser obvias, pero ¿cómo puede adaptarse una solución diseñada para un equipo grande en un Centro de Control a sus operaciones? En SimWell, nos gusta imaginar que cada Gerente de Operaciones o de Planta (o cualquier persona encargada de tomar decisiones, en realidad) se beneficiaría al imaginar su conjunto de herramientas como una Centro de Control, incluso si no se trata de una sala física con docenas de monitores.

Al adoptar esta forma de pensar, el camino a seguir se vuelve más claro... aumentar los conocimientos para los tomadores de decisiones para que puedan tomar las mejores decisiones posibles en todo momento.

  • Visibilidad en el presente, aprovechando y presentando toda la información en tiempo real importante en paneles integrados.
  • Análisis predictivo y prescriptivo, mediante el desarrollo de herramientas de pronóstico sólidas y un entorno de experimentación sin riesgos.

Reserva una demostración para ver cómo SimWell puede ayudarte a aumentar los conocimientos para tomar decisiones más calculadas y mejorar tus sistemas y operaciones.

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Notas de pie de página

 1 Cita atribuida al teórico militar y general prusiano Carl von Clausewitz según 1969, "Airborne Carpet: Operation Market Garden" de Anthony Farrar-Hockley, Capítulo: Crisis y tensiones, página de cita 17, Ballantine Books, Nueva York.
 2 1958, "Documentos Públicos de los Presidentes de los Estados Unidos, Dwight D. Eisenhower, 1957, que Contiene los Mensajes Públicos, Discursos y Declaraciones del Presidente, Observaciones en la Conferencia Nacional de la Reserva Ejecutiva de Defensa Nacional".